Przesłonięte supernowe dostarczają wskazówek dotyczących ewolucji gwiazd

Pod koniec swojego życia czerwony nadolbrzym eksploduje jako supernowa bogata w wodór. Porównując wyniki obserwacji z modelami symulacji, międzynarodowy zespół badaczy odkrył, że w wielu przypadkach eksplozja ma miejsce wewnątrz gęstej chmury materii otaczającej gwiazdę. Wynik ten całkowicie zmienia nasze rozumienie ostatniego etapu ewolucji gwiazd.

Zespół badaczy pod kierownictwem Francisco Förster z Uniwersytetu w Chile użył Teleskopu Blanco do znalezienia 26 supernowych pochodzących od czerwonych nadolbrzymów. Celem naukowców było zbadanie krótkiego błysku światła poprzedzającego główny wybuch supernowej. Jednak nie mogli znaleźć żadnych oznak tego zjawiska. Okazało się także, że 24 z tych supernowych pojaśniało szybciej, niż się tego spodziewali astronomowie.

Aby rozwiązać tę zagadkę, Takashi Moriya z NAOJ przeprowadził symulację modeli 518 zmian jasności supernowych i porównał je z wynikami obserwacyjnymi. Zespół odkrył, że modele z warstwą materii okołogiwazdowej o masie ok. 10% masy Słońca, która otacza supernowe dobrze pasują do obserwacji. Ta okołogwiazdowa materia ukrywa wybuch, zatrzymując jego światło. Późniejsze zderzenie się materii wyrzucanej z supernowej z materią otaczającą gwiazdę tworzy silną falę uderzeniową, która wytwarza dodatkowe światło, powodując jej szybsze pojaśnienie.

Moriya wyjaśnia: „Pod koniec jej życia jakiś mechanizm we wnętrzu gwiazdy musi spowodować, że zrzuci ona masę, która najpierw tworzy warstwę wokół gwiazdy. Nie mamy jeszcze dobrego pomysłu dotyczącego mechanizmu powodującego tę utratę masy. Znalezienie go będzie również istotne w ukazaniu mechanizmu wybuchu supernowej i w genezie różnorodności w supernowych.”

Obserwacje zostały wykonane przez Teleskop Bianco w Cerro Tololo Inter-American Observatory przez sześć nocy w 2014 r. i osiem nocy w 2015 r. Symulacje Moriya zostały przeprowadzone na grupie komputerów NAOJ Center for Computational Astrophysics. Badanie zostało opublikowane 3 września 2018 r. w Nature Astronomy. 

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Veiled Supernovae Provide Clue to Stellar Evolution

Źródło: NAO

Na zdjęciu: Wizja artystyczna czerwonego nadolbrzyma otoczonego materią okołogwiazdową. Źródło: NAOJ